Um cilindro provido de pistão contém água até a metade do seu volume. O espaço acima da água é ocupado por ar atmosférico. Para aumentar a quantidade de $\ce{CO2}$ dissolvido na água alunos propuseram os seguintes procedimentos:

  • I- Manter a temperatura constante e aumentar a pressão total introduzindo nitrogênio.

  • II- Manter a temperatura constante e aumentar a pressão total introduzindo $\ce{CO2}$.

  • III- Manter a temperatura e a pressão constante e substituir parte do ar por $\ce{CO2}$.

  • IV- Manter a temperatura constante e diminuir a pressão total retirando oxigênio.

  • V- Aumentar a temperatura e manter a pressão total constante, aumentando o volume do sistema.

Estão corretas:


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Augusto Admin 27/04/2022 01:42
$-$ A situação descrita tem como recurso de análise a lei de Henry para gases. Lei de Henry: $$C=k\cdot P$$ $\cdot\ C:$ concentração do gás na solução. $\cdot\ k:$ constante de Henry. $\cdot\ P:$ pressão parcial do gás. Analisando cada caso, temos: $• \ \text{Procedimento I:}$ $\color{orangered}{\text{Não contribui}}$ $-$ Ao aumentar a quantidade de nitrogênio gasoso não aumentamos a pressão parcial de $CO_2$ e, por isso não influência na concentração desse gás na solução. $• \ \text{Procedimento II:}$ $\color{royalblue}{\text{Contribui}}$ $-$ Analogamente, o aumento de dióxido de carbono gasoso aumenta sua pressão parcial e, pela lei de Henry, aumentaria a quantidade de $CO_2$ dissolvido. $• \ \text{Procedimento III:}$ $\color{royalblue}{\text{Contribui}}$ $-$ Novamente, estaremos aumentando a quantidade de $CO_2$ gasoso no sistema, elevando sua pressão parcial e, pela lei de Henry, aumentando, também, a quantidade de $CO_2$ dissolvido. $• \ \text{Procedimento IV:}$ $\color{orangered}{\text{Não contribui}}$ $-$ Retirar o oxigênio gasoso não afeta a pressão parcial de $CO_2$ e, por isso não influência na concentração desse gás na solução. $• \ \text{Procedimento V:}$ $\color{orangered}{\text{Não contribui}}$ $-$ Não afeta a pressão parcial de $CO_2$ e, por isso não influência na concentração desse gás na solução. \begin{matrix}Letra \ (B) \end{matrix}
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ITA IIIT 22/04/2022 15:58
$-$ A situação descrita pelo enunciado não apresenta muitas especificações, sendo assim um recurso os princípios de Le Chatelier. Analisando cada caso, temos: $• \ \text{Procedimento I:}$ $\color{orangered}{\text{Não contribui}}$ $-$ Ao aumentar a quantidade de nitrogênio gasoso, estaremos deslocando a reação em prol da condensação do nitrogênio, o que não aumenta a quantidade de $CO_2$. $• \ \text{Procedimento II:}$ $\color{royalblue}{\text{Contribui}}$ $-$ Analogamente, o aumento de dióxido de carbono gasoso desloca a reação a fim de formar mais $CO_2$ dissolvido. $• \ \text{Procedimento III:}$ $\color{royalblue}{\text{Contribui}}$ $-$ Novamente, estaremos aumentando a quantidade de $CO_2$ gasoso no sistema, deslocando o equilíbrio para a formação de dióxido de carbono dissolvido. $• \ \text{Procedimento IV:}$ $\color{orangered}{\text{Não contribui}}$ $-$ Retirar o oxigênio gasoso fará o sistema tender a repor o que foi perdido, isto é, evaporar mais $O_2$, não aumentando a quantidade de dióxido de carbono dissolvido. $• \ \text{Procedimento V:}$ $\color{orangered}{\text{Não contribui}}$ $-$ Existem várias formas de interpretar essa situação, basicamente, começando pelo aumento da temperatura, sabemos que iremos deslocar o sistema no sentido endotérmico, no caso, a formação de gás de dióxido de carbono. Todavia, o aumento do volume a pressão constante inibirá esse efeito, pois mesmo que a agitação das moléculas aumente (pressão aumenta), o espaço também aumenta (pressão diminui), mantendo certa igualdade na relação das colisões e consequentes trocas de energia. Nesse viés, é claro que esse processo não contribui em nada com o aumento de dióxido de carbono dissolvido, ressalta-se ainda que no melhor dos casos não atrapalha, pois numa situação fora do idealismo isso mais dificulta do que ajuda. \begin{matrix}Letra \ (B) \end{matrix}
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